JP7241661B2 - Aqueous ink composition for writing instrument and writing instrument using the same - Google Patents

Aqueous ink composition for writing instrument and writing instrument using the same Download PDF

Info

Publication number
JP7241661B2
JP7241661B2 JP2019194495A JP2019194495A JP7241661B2 JP 7241661 B2 JP7241661 B2 JP 7241661B2 JP 2019194495 A JP2019194495 A JP 2019194495A JP 2019194495 A JP2019194495 A JP 2019194495A JP 7241661 B2 JP7241661 B2 JP 7241661B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
ink
integer
ink composition
water
writing instrument
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
JP2019194495A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP2021066835A (en
Inventor
いつ香 大野
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Pilot Corp
Original Assignee
Pilot Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Pilot Corp filed Critical Pilot Corp
Priority to JP2019194495A priority Critical patent/JP7241661B2/en
Publication of JP2021066835A publication Critical patent/JP2021066835A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP7241661B2 publication Critical patent/JP7241661B2/en
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Landscapes

  • Pens And Brushes (AREA)
  • Inks, Pencil-Leads, Or Crayons (AREA)

Description

本発明は、優れた筆記性を発現できる水性インキおよびそれを用いた筆記具に関するものである。 TECHNICAL FIELD The present invention relates to a water-based ink capable of exhibiting excellent writability and a writing utensil using the same.

従来から、水を主溶媒としたインキ(水性インキ)を用いた筆記具が知られ、盛んに利用されている。しかしながら、水は、紙面に対する濡れ性が十分でなく、紙面に速やかに浸透しにくいことから、水性インキを用いた筆記具は乾燥性に優れる筆跡を紙面に形成し難いことがあった。このため、水性インキの分野においては、紙面に対するインキの濡れ性を向上させる検討が行われている。 (例えば、特許文献1、2参照) 2. Description of the Related Art Conventionally, writing instruments using ink containing water as a main solvent (water-based ink) have been known and widely used. However, since water does not have sufficient wettability to the paper surface and does not easily permeate the paper surface quickly, writing instruments using water-based ink sometimes have difficulty in forming handwriting with excellent drying properties on the paper surface. For this reason, in the field of water-based inks, studies have been made to improve the wettability of the ink to the paper surface. (For example, see Patent Documents 1 and 2)

特許文献1には、インキ中に特定の多価アルコールおよびグリコールエーテル類から選ばれる有機溶剤を含有した水性インキが記載されている。このインキは前記した特定の有機溶剤によって紙面に対する濡れ性が高められてインキの紙面浸透性が良好とされたインキであり、乾燥性に優れる筆跡を形成可能とされている。
しかしながら、前記従来技術のインキは着色材の分散安定性が不十分であり、着色材に顔料を用いた場合に前記有機溶剤の含有量を高めると、顔料が凝集、沈降して、インキ吐出性が悪化することがあった。
Patent Document 1 describes an aqueous ink containing an organic solvent selected from specific polyhydric alcohols and glycol ethers. This ink is an ink whose wettability with respect to the paper surface is enhanced by the above-mentioned specific organic solvent, and the paper surface permeability of the ink is improved, and it is possible to form a handwriting excellent in drying property.
However, the conventional inks have insufficient dispersion stability of the coloring material. could get worse.

特許文献2には、特定範囲のSP値(溶解度パラメータ)を有する水溶性有機溶剤とポリオキシエチレンステロール系界面活性剤からなる顔料分散剤とを含有する水性インキが記載されている。このインキもまた、特定の有機溶剤によって乾燥性に優れる筆跡を形成可能とされており、有機溶剤の含有量が高められた場合でも顔料分散剤によって顔料が凝集、沈降することが抑制可能とされている。
しかしながら、前記顔料分散剤はインキ中の溶解安定性が十分ではなく、その他のインキ成分の種類やその配合量によっては顔料分散剤がインキから析出することがあり、インキ中の顔料分散剤の含有量が不足して、やはり顔料が凝集、沈降し、インキ吐出性が悪化することがあった。
Patent Document 2 describes an aqueous ink containing a water-soluble organic solvent having an SP value (solubility parameter) within a specific range and a pigment dispersant comprising a polyoxyethylene sterol-based surfactant. This ink is also said to be able to form handwriting with excellent drying properties due to the use of a specific organic solvent. ing.
However, the pigment dispersant does not have sufficient dissolution stability in ink, and the pigment dispersant may precipitate out of the ink depending on the type and blending amount of other ink components. If the amount is insufficient, the pigment aggregates and settles, and the ink jettability deteriorates.

特開2006-193688号公報JP 2006-193688 A 特開2012-21045号公報JP 2012-21045 A

本発明は、上記従来技術の欠点を鑑みて成されたものである。即ち、乾燥性に優れる筆跡を形成可能であり、着色材に顔料を用いた場合でも顔料の凝集、沈降が抑制される筆記具用水性インキ組成物を提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of the drawbacks of the prior art described above. That is, it is an object of the present invention to provide a water-based ink composition for writing instruments which is capable of forming handwriting with excellent drying property and which suppresses aggregation and sedimentation of the pigment even when the pigment is used as the coloring material.

本発明は上記課題を解決するために、
「1. 着色材と水と界面活性剤とを含有し、前記界面活性剤が下式(1)で示されるポリシロキサン系界面活性剤である、筆記具用水性インキ組成物。

Figure 0007241661000001
式中aは1~500の整数、bは0~10の整数を示す。Rはアルキル基、またはアリール基を示す。R2a、R2bは下記(A)、(B)、(C)、(D)の内の何れかの置換基で示され、R2a、R2bの内、少なくとも一つは(A)である。[但し、b=0の場合はR2bの内の少なくとも一つが(A)である。]
(A)
Figure 0007241661000002
式中cは1~20の整数、dは0~50の整数、eは0~50の整数を示す。Rは水素原子またはアルキル基を示す。Rは水素原子、アルキル基、アシル基の何れかを示す。
(B)
Figure 0007241661000003
式中fは2~20の整数を示す。Rは水素原子。アルキル基、アシル基、ジメチルプロピル骨格を有するエーテル基の何れかを示す。
(C)
Figure 0007241661000004
式中gは2~6の整数、hは2~20の整数、iは1~50の整数、jは0~10の整数、kは0~10の整数を示す。Rは水素原子、アルキル基、アシル基の何れかを示す。
(D)アルキル基またはアリール基
2. 前記ポリシロキサン系界面活性剤の含有量が、前記水性インキ組成物全質量に対して0.01~5質量%である、第1項に記載の水性インキ組成物。
3. 表面張力が20~40mN/mである、第1項または第2項に記載の水性インキ組成物。
4.第1項~第3項のいずれか1項に記載の水性インキ組成物を収容した筆記具。」とする。 In order to solve the above problems, the present invention
"1. An aqueous ink composition for writing instruments containing a coloring agent, water and a surfactant, wherein the surfactant is a polysiloxane-based surfactant represented by the following formula (1).
Figure 0007241661000001
In the formula, a is an integer of 1-500 and b is an integer of 0-10. R 1 represents an alkyl group or an aryl group. R 2a and R 2b are represented by any one of the following substituents (A), (B), (C) and (D), and at least one of R 2a and R 2b is (A) be. [However, when b=0, at least one of R2b is (A). ]
(A)
Figure 0007241661000002
In the formula, c is an integer of 1-20, d is an integer of 0-50, and e is an integer of 0-50. R3 represents a hydrogen atom or an alkyl group. R4 represents a hydrogen atom, an alkyl group, or an acyl group.
(B)
Figure 0007241661000003
In the formula, f represents an integer of 2-20. R5 is a hydrogen atom. It represents either an alkyl group, an acyl group, or an ether group having a dimethylpropyl skeleton.
(C)
Figure 0007241661000004
In the formula, g is an integer of 2-6, h is an integer of 2-20, i is an integer of 1-50, j is an integer of 0-10, and k is an integer of 0-10. R6 represents a hydrogen atom, an alkyl group, or an acyl group.
(D) an alkyl group or an aryl group 2. The water-based ink according to item 1, wherein the content of the polysiloxane-based surfactant is 0.01 to 5% by mass relative to the total weight of the water-based ink composition. Composition.
3. The water-based ink composition according to item 1 or item 2, which has a surface tension of 20 to 40 mN/m.
4. A writing instrument containing the water-based ink composition according to any one of items 1 to 3. ”.

本発明によれば、種々の基材に対して高い濡れ性を奏して優れた筆記性が発現する筆記具用水性インキ組成物が得られる。
前記インキ組成物は、ビヒクル成分が紙に速やかに浸透し、乾燥性に優れる筆跡を紙面に形成可能でありながら、紙面でインキが裏抜けすることを抑制できるとともに、被筆記面が非浸透面であってもカスレや線トビが抑制された鮮明な筆跡を形成できる。
さらに、前記インキ組成物は、筆記具が合成樹脂からなるインキ流路を備える場合であってもインキ流路に対する濡れが良好であり、ペン先へのインキ供給が円滑に行われることから、筆跡のカスレや抜けを抑制できる。
また、前記インキ組成物は、インキ成分が凝集、析出し難く、着色材に顔料を用いた場合でも、経時的に顔料が凝集、沈降してインキの分離が生じることや過度にインキ粘度が上昇することが抑制され、インキ吐出性の悪化が生じることなく長期に亘って安定した筆跡形成性を奏する。
ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the water-based ink composition for writing instruments which exhibits high wettability with respect to various base materials and exhibits excellent writability can be obtained.
In the ink composition, the vehicle component quickly permeates into the paper, and while being able to form a handwriting excellent in drying property on the paper surface, it is possible to suppress the strike-through of the ink on the paper surface, and the surface to be written is a non-permeable surface. Even if it is, it is possible to form a clear handwriting in which faintness and broken lines are suppressed.
Furthermore, the ink composition has excellent wettability to the ink channel even when the writing instrument is provided with an ink channel made of a synthetic resin, and the ink is smoothly supplied to the pen tip. It is possible to suppress faintness and omission.
In addition, in the ink composition, the ink components are difficult to aggregate and precipitate, and even when a pigment is used as a coloring material, the pigment aggregates and settles over time, resulting in separation of the ink and excessive increase in ink viscosity. , and stable handwriting formation is achieved over a long period of time without causing deterioration of ink ejection properties.

以下、本発明の実施の形態について、詳細に説明する。なお、本明細書において、配合を示す「部」、「%」、「比」などは特に断らない限り質量基準である。 BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail. In the present specification, "parts", "%", "ratios" and the like that indicate compounding are based on mass unless otherwise specified.

本発明の水性インキ組成物(以下、場合により、「インキ組成物」または「組成物」と表すことがある。)は、着色材と、着色材の溶媒または分散媒であるビヒクルとからなる。以下、本発明による筆記具を構成する各成分について説明する。 The water-based ink composition of the present invention (hereinafter sometimes referred to as "ink composition" or "composition") comprises a colorant and a vehicle that is a solvent or dispersion medium for the colorant. Each component constituting the writing instrument according to the present invention will be described below.

(着色材)
本発明の水性インキ組成物は、従来からの着色材を用いることができる。
顔料としては、カーボンブラック、金属酸化物または金属塩などの無機顔料、有機色素顔料またはレーキ顔料などの有機顔料、ならびにアルミニウム顔料などの光沢のある光輝性顔料、蛍光顔料、および熱変色性カプセル顔料が挙げられ、染料としては、酸性染料、塩基性染料、直接染料、反応染料、バット染料、硫化染料、含金染料、カチオン染料、分散染料および熱変色性カプセル顔料が挙げられる。
(colorant)
Conventional colorants can be used in the water-based ink composition of the present invention.
Pigments include inorganic pigments such as carbon black, metal oxides or metal salts, organic pigments such as organic dye pigments or lake pigments, lustrous luster pigments such as aluminum pigments, fluorescent pigments, and thermochromic capsule pigments. Dyes include acid dyes, basic dyes, direct dyes, reactive dyes, vat dyes, sulfur dyes, metallized dyes, cationic dyes, disperse dyes and thermochromic capsule pigments.

顔料の具体例としては、無機顔料として、カーボンブラックや酸化チタン、酸化亜鉛、鉄黒、黄色酸化鉄、弁柄、複合酸化物系顔料等の金属酸化物、および群青などが、また有機顔料としてはアゾ系顔料、インジゴ系顔料、フタロシアニン系顔料、キナクリドン系顔料、チオインジゴ系顔料、スレン系顔料、ペリノン系顔料、ペリレン系顔料、フタロン系顔料、ジオキサン系顔料、イソインドリノン系顔料、金属錯体系顔料、メチン・アゾメチン系顔料、ジケトピロロピロール系顔料などが挙げられ、光沢のある光輝性顔料としては、アルミニウム顔料やガラスフレーク顔料などが挙げることができる。
前記顔料は、溶媒に分散させ、顔料分散体としたものでも良い。本発明に用いられる顔料分散体としては、例えば、SPシリーズ(冨士色素株式会社製)、SANDYESUPERCOLOURシリーズ(山陽色素株式会社製)、EMACOLシリーズ(山陽色素株式会社製)、ルミコールシリーズ(日本蛍光化学株式会社製)MICROPIGMOシリーズ、(オリヱント化学工業株式会社製)、WAシリーズ(大日精化工業株式会社製)などが挙げられる。
なお、このような顔料は、顔料表面が酸化アルミニウム、酸化亜鉛、酸化チタン、および酸化ジルコニウムなどの金属酸化物、二酸化ケイ素などの無機酸化物、および脂肪酸などで被覆処理されたものであってもよい。
Specific examples of pigments include inorganic pigments such as carbon black, titanium oxide, zinc oxide, iron black, yellow iron oxide, red iron oxide, metal oxides such as complex oxide pigments, and ultramarine blue, and organic pigments. are azo pigments, indigo pigments, phthalocyanine pigments, quinacridone pigments, thioindigo pigments, threne pigments, perinone pigments, perylene pigments, phthalone pigments, dioxane pigments, isoindolinone pigments, and metal complex pigments. Pigments, methine-azomethine-based pigments, diketopyrrolopyrrole-based pigments, and the like, and lustrous luster pigments include aluminum pigments, glass flake pigments, and the like.
The pigment may be dispersed in a solvent to form a pigment dispersion. Pigment dispersions used in the present invention include, for example, SP series (manufactured by Fuji Pigment Co., Ltd.), SANDYESUPERCOLOUR series (manufactured by Sanyo Pigment Co., Ltd.), EMACOL series (manufactured by Sanyo Pigment Co., Ltd.), Lumicol series (Nippon Shokuryo Kagaku Co., Ltd.) MICROPIGMO series (manufactured by Orient Chemical Industry Co., Ltd.), WA series (manufactured by Dainichiseika Kogyo Co., Ltd.), and the like.
Such pigments may be coated with metal oxides such as aluminum oxide, zinc oxide, titanium oxide, and zirconium oxide, inorganic oxides such as silicon dioxide, and fatty acids. good.

また、熱変色性カプセル顔料としては(イ)電子供与性呈色性有機化合物、(ロ)電子受容性化合物、(ハ)前記両者の呈色反応の生起温度を決める反応媒体からなる可逆熱変色性組成物が好適であり、マイクロカプセルに内包させて可逆熱変色性マイクロカプセル顔料として適用される。
前記可逆熱変色性組成物としては、特公昭51-44706号公報、特公昭51-44707号公報、特公平1-29398号公報等に記載された、所定の温度(変色点)を境としてその前後で変色し、高温側変色点以上の温度域で消色状態、低温側変色点以下の温度域で発色状態を呈し、前記両状態のうち常温域では特定の一方の状態しか存在せず、もう一方の状態は、その状態が発現するのに要した熱又は冷熱が適用されている間は維持されるが、前記熱又は冷熱の適用がなくなれば常温域で呈する状態に戻る、ヒステリシス幅が比較的小さい特性(ΔH=1~7℃)を有する可逆熱変色性組成物をマイクロカプセル中に内包させた加熱消色型のマイクロカプセル顔料が適用できる。
更に、特公平4-17154号公報、特開平7-179777号公報、特開平7-33997号公報、特開平8-39936号公報等に記載されている比較的大きなヒステリシス特性(ΔH=8~50℃)を示すものや、特開2006-137886号公報、特開2006-188660号公報、特開2008-45062号公報、特開2008-280523号公報、等に記載されている大きなヒステリシス特性を示す、即ち、温度変化による着色濃度の変化をプロットした曲線の形状が、温度を変色温度域より低温側から上昇させていく場合と逆に変色温度域より高温側から下降させていく場合とで大きく異なる経路を辿って変色し、完全発色温度以下の低温域での発色状態、又は完全消色温度以上の高温域での消色状態が、特定温度域で色彩記憶性を有する可逆熱変色性組成物を内包させ加熱消色型のマイクロカプセル顔料も適用できる。
尚、前記水性インキに適用される色彩記憶性を有する可逆熱変色性組成物として具体的には、完全発色温度を冷凍室、寒冷地等でしか得られない温度、即ち-50~0℃、好ましくは-40~-5℃、より好ましくは-30~-10℃、且つ、完全消色温度を摩擦体による摩擦熱、ヘアドライヤー等身近な加熱体から得られる温度、即ち50~95℃、好ましくは50~90℃、より好ましくは60~80℃の範囲に特定し、ΔH値を40~100℃に特定することにより、常態(日常の生活温度域)で呈する色彩の保持に有効に機能させることができる。
In addition, as the thermochromic capsule pigment, (a) an electron-donating color-forming organic compound, (b) an electron-accepting compound, and (c) a reversible thermochromic color change consisting of a reaction medium that determines the temperature at which the color reaction occurs between the two are preferred and are encapsulated in microcapsules and applied as reversible thermochromic microcapsule pigments.
Examples of the reversible thermochromic composition include those described in Japanese Patent Publication No. 51-44706, Japanese Patent Publication No. 51-44707, Japanese Patent Publication No. 1-29398, etc. It changes color before and after, exhibits a discolored state in a temperature range above the high-temperature side color change point, and a colored state in a temperature range below the low-temperature side color change point. The other state is maintained as long as the heat or cold required to develop that state is applied, but returns to the state exhibited at room temperature when the heat or cold is no longer applied, and the hysteresis width is Heat-discolorable microcapsule pigments, in which a reversible thermochromic composition having relatively small characteristics (ΔH=1 to 7° C.) is encapsulated in microcapsules, can be applied.
Furthermore, relatively large hysteresis characteristics (ΔH = 8 to 50 ° C), and exhibits large hysteresis characteristics described in JP-A-2006-137886, JP-A-2006-188660, JP-A-2008-45062, JP-A-2008-280523, etc. That is, the shape of the curve plotting the change in color density due to temperature change becomes larger when the temperature is raised from the lower temperature side than the discoloration temperature range and, conversely, when the temperature is lowered from the higher temperature side than the discoloration temperature range. A reversible thermochromic composition that changes color along different routes and retains color in a specific temperature range in a color development state in a low temperature range below the complete color development temperature or in a color disappearance state in a high temperature range above the complete color development temperature. A heat-erasable microcapsule pigment that encloses a substance can also be applied.
Specifically, the reversible thermochromic composition having color memory properties to be applied to the water-based ink has a complete coloring temperature that can be obtained only in a freezer, a cold region, or the like, that is, -50 to 0°C. Preferably -40 to -5 ° C., more preferably -30 to -10 ° C., and the complete decoloring temperature is the frictional heat of a friction body, the temperature obtained from a familiar heating body such as a hair dryer, that is, 50 to 95 ° C., It is preferably 50 to 90° C., more preferably 60 to 80° C., and the ΔH value is specified to be 40 to 100° C., so that it functions effectively to maintain the color exhibited in the normal state (daily life temperature range). can be made

(ポリシロキサン系界面活性剤)
水性インキ組成物は、ビヒクルに下式(1)に示すポリシロキサン系界面活性剤を含む。
前記界面活性剤は、ビヒクルの、紙や、ガラス、金属、合成樹脂、プラスチックフィルム、アート紙およびコート紙等の非浸透面の基材に対する濡れ性を良好として筆記性を高めることができる。例えば、被筆記面が紙である場合は、ビヒクルの紙への浸透性を高めて乾燥性に優れる筆跡を形成することができ、また、被筆記面がガラス、金属、合成樹脂、プラスチックフィルム、アート紙およびコート紙などの非浸透面である場合は、カスレや線トビが抑制された鮮明な筆跡を形成することができる。さらには、筆記具のペン先に通ずるインキ流路が合成樹脂からなる場合であっても、ペン先へのインキ供給が円滑に行われ、インキ吐出性が良好となることもその一例である。
ビヒクルの紙面への浸透性が良好なインキは着色材も紙面に浸透しやすく、インキの紙面裏抜けが生じやすい傾向にある。しかしながら、本発明のインキ組成物は、理由は定かではないが、前記の通り、ビヒクルの紙面への浸透性が良好でありつつも、紙面でインキの裏抜けが生じ難い。

Figure 0007241661000005
式中aは1~500の整数、bは0~10の整数を示す。Rはアルキル基、またはアリール基を示す。R2a、R2bは下記(A)、(B)、(C)、(D)の内の何れかの置換基で示され、R2a、R2bの内、少なくとも一つは(A)である。[但し、b=0の場合はR2bの内の少なくとも一つが(A)である。]
(A)
Figure 0007241661000006
式中cは1~20の整数、dは0~50の整数、eは0~50の整数を示す。Rは水素原子またはアルキル基を示す。Rは水素原子、アルキル基、アシル基の何れかを示す。
(B)
Figure 0007241661000007
式中fは2~20の整数を示す。Rは水素原子。アルキル基、アシル基、ジメチルプロピル骨格を有するエーテル基の何れかを示す。
(C)
Figure 0007241661000008
式中gは2~6の整数、hは2~20の整数、iは1~50の整数、jは0~10の整数、kは0~10の整数を示す。Rは水素原子、アルキル基、アシル基の何れかを示す。
(D)アルキル基またはアリール基 (Polysiloxane surfactant)
The water-based ink composition contains a polysiloxane-based surfactant represented by the following formula (1) in a vehicle.
The surfactant improves the wettability of the vehicle with respect to non-permeable substrates such as paper, glass, metal, synthetic resin, plastic film, art paper and coated paper, thereby enhancing writability. For example, when the writing surface is paper, the permeability of the vehicle to the paper can be increased to form a handwriting with excellent drying properties. In the case of a non-permeable surface such as art paper and coated paper, it is possible to form clear handwritings with suppressed fading and broken lines. Another example is that even if the ink channel leading to the nib of the writing instrument is made of synthetic resin, the ink can be smoothly supplied to the nib, resulting in good ink ejection performance.
Ink having a good vehicle permeability to the paper surface allows the coloring material to easily penetrate the paper surface, and the ink tends to easily show through the paper surface. However, although the reason for this is not clear, the ink composition of the present invention has good penetration of the vehicle into the paper surface, but hardly causes ink strike-through on the paper surface, as described above.
Figure 0007241661000005
In the formula, a is an integer of 1-500 and b is an integer of 0-10. R 1 represents an alkyl group or an aryl group. R 2a and R 2b are represented by any one of the following substituents (A), (B), (C) and (D), and at least one of R 2a and R 2b is (A) be. [However, when b=0, at least one of R2b is (A). ]
(A)
Figure 0007241661000006
In the formula, c is an integer of 1-20, d is an integer of 0-50, and e is an integer of 0-50. R3 represents a hydrogen atom or an alkyl group. R4 represents a hydrogen atom, an alkyl group, or an acyl group.
(B)
Figure 0007241661000007
In the formula, f represents an integer of 2-20. R5 is a hydrogen atom. It represents either an alkyl group, an acyl group, or an ether group having a dimethylpropyl skeleton.
(C)
Figure 0007241661000008
In the formula, g is an integer of 2-6, h is an integer of 2-20, i is an integer of 1-50, j is an integer of 0-10, and k is an integer of 0-10. R6 represents a hydrogen atom, an alkyl group, or an acyl group.
(D) an alkyl group or an aryl group

さらに、前記ポリシロキサン系界面活性剤により本発明のインキ組成物は優れた安定性を奏し、経時的に前記ポリシロキサン系界面活性剤や、それ以外のインキ成分が凝集、析出することが抑制される。
本発明のインキ組成物は、着色材に顔料を用いた場合でも顔料が凝集、沈降して、インキの分離や過度にインキ粘度が上昇することが抑制され、インキ吐出性の悪化が生じることなく長期に亘って安定した筆跡形成性を奏する。
Furthermore, the polysiloxane-based surfactant provides the ink composition of the present invention with excellent stability, and the aggregation and precipitation of the polysiloxane-based surfactant and other ink components over time is suppressed. be.
In the ink composition of the present invention, even when a pigment is used as a coloring material, aggregation and sedimentation of the pigment, separation of the ink and excessive increase in ink viscosity are suppressed, and deterioration of the ink ejection property does not occur. Stable handwriting formability is exhibited over a long period of time.

前記ポリシロキサン系界面活性剤の具体例としては、製品名:TEGO Twin4000、製品名:TEGO Twin4100(以上、エボニックジャパン株式会社製)を挙げることができる。
インキ組成物に用いることができるポリシロキサン系界面活性剤は、前記に限られるものではない。
ポリシロキサン系界面活性剤は、1種又は2種以上組み合わせて用いることができる。
Specific examples of the polysiloxane surfactant include product name: TEGO Twin 4000 and product name: TEGO Twin 4100 (manufactured by Evonik Japan Ltd.).
Polysiloxane-based surfactants that can be used in the ink composition are not limited to those described above.
Polysiloxane-based surfactants can be used singly or in combination of two or more.

ポリシロキサン系界面活性剤の含有量は、インキ組成物全質量に対して0.01~5質量%であることが好ましく、0.05~3質量%であることがより好ましい。含有量が前記範囲内であると、紙や非浸透面等の基材に対するインキ組成物の良好な濡れ性と安定性とを両立させやすい。 The content of the polysiloxane-based surfactant is preferably 0.01 to 5% by mass, more preferably 0.05 to 3% by mass, based on the total mass of the ink composition. When the content is within the above range, it is easy to achieve both good wettability and stability of the ink composition on substrates such as paper and impermeable surfaces.

(増粘剤)
水性インキ組成物は、ビヒクルに増粘剤を添加することもできる。これにより、経時的にインキ中の前記着色材が沈降、凝集することを抑え、インキ組成物の発色性およびペン先からのインキ吐出性が低下することを抑制しやすくなる。
増粘剤としては従来公知の物質を用いることが可能であるが、好ましくは、インキ組成物にせん断減粘性を付与できる物質である。前記物質を用いることにより、静置時に着色材が沈降、凝集しにくいインキ粘度としながらも、筆記時においてインキ組成物にせん断力が加わった際にインキが容易に低粘度化するため、着色材の沈降、凝集抑制と、良好なインキ吐出性とを両立させることが容易となる。なお、このようなインキ組成物は、ボールペンに好ましく用いることができる。これは、ボールペンは、筆記時にボールの回転に伴ってインキに強いせん断応力が加わるため、ペン先からのインキ吐出性がより良好となって発色性が一層優れる、鮮明な筆跡を形成することが可能であることによる。
(thickener)
Aqueous ink compositions can also have a thickening agent added to the vehicle. This prevents the colorant in the ink from sedimenting and aggregating over time, and makes it easier to prevent deterioration in the color developability of the ink composition and ink ejection from the nib.
A conventionally known substance can be used as the thickener, but a substance capable of imparting shear thinning properties to the ink composition is preferable. By using the above-mentioned substance, the viscosity of the ink is reduced so that the colorant does not easily settle and aggregate when the ink composition is left standing. It becomes easy to achieve both suppression of sedimentation and agglomeration of ink and good ink jettability. In addition, such an ink composition can be preferably used for a ball-point pen. This is because a ballpoint pen applies a strong shearing stress to the ink as the ball rotates during writing, so the ink discharge from the pen tip is better, and it is possible to form clear handwriting with even better color development. By being possible.

インキ組成物にせん断減粘性を付与できる増粘剤の具体例としては、キサンタンガム、ウェランガム、ゼータシーガム、ダイユータンガム、マクロホモプシスガム、構成単糖がグルコースとガラクトースの有機酸修飾ヘテロ多糖体であるサクシノグリカン(平均分子量約100万ないし800万)、グアーガム、ローカストビーンガム及びその誘導体、ヒドロキシエチルセルロース、アルギン酸アルキルエステル類、メタクリル酸のアルキルエステルを主成分とする分子量10万~15万の重合体、グルコマンナン、寒天やカラゲニン等の海藻より抽出されるゲル化能を有する炭水化物、ポリN-ビニル-カルボン酸アミド架橋物、ベンジリデンソルビトール及びベンジリデンキシリトール又はこれらの誘導体、架橋性アクリル酸重合体、無機質微粒子、ジアルキルスルホコハク酸の金属塩やアミン塩等を例示できる。 Specific examples of the thickening agent capable of imparting shear thinning properties to the ink composition include xanthan gum, welan gum, zeta sea gum, diutan gum, macrohomopsis gum, and sucrose whose constituent monosaccharides are organic acid-modified heteropolysaccharides of glucose and galactose. Synoglycan (average molecular weight of about 1 million to 8 million), guar gum, locust bean gum and derivatives thereof, hydroxyethyl cellulose, alginic acid alkyl esters, methacrylic acid alkyl esters as main components Polymers with molecular weights of 100,000 to 150,000, Glucomannan, carbohydrates with gelling ability extracted from seaweed such as agar and carrageenin, poly N-vinyl-carboxylic acid amide cross-linked products, benzylidene sorbitol and benzylidene xylitol or their derivatives, cross-linkable acrylic acid polymers, inorganic fine particles , metal salts and amine salts of dialkylsulfosuccinic acid.

(その他)
また、水性インキ組成物は、必要に応じて以下の添加剤を用いることができる。
具体的には、カオリン、タルク、マイカ、クレー、ベントナイト、炭酸カルシウム、水酸化アルミニウム、セリサイト、およびチタン酸カリウムなどの体質材、メタノール、エタノール、1-プロパノール、2-プロパノール、ブタノール、エチレングリコール、ジエチレングリコール、トリエチレングリコール、ポリエチレングリコール、プロピレングリコール、ジプロピレングリコール、トリプロピレングリコール、ポリプロピレングリコール、グリセリン、ジグリセリン、およびポリグリセリンなどのアルコールまたはグリコール、ポリオレフィン樹脂、アクリル樹脂、ナイロン樹脂、シリコーン樹脂、ウレタン樹脂、およびフッ素樹脂などからなる樹脂粒子、アクリル樹脂、ウレタン樹脂、スチレン-ブタジエン系樹脂、アルキッド樹脂、スルフォアミド樹脂、マレイン酸樹脂、ポリ酢酸ビニル樹脂、エチレン酢ビ樹脂、塩ビ-酢ビ樹脂、スチレンとマレイン酸エステルとの共重合体、スチレン-アクリロニトリル樹脂、シアネート変性ポリアルキレングリコール、エステルガム、キシレン樹脂、尿素樹脂、尿素アルデヒド樹脂、フェノール樹脂、アルキルフェノール樹脂、テルペンフェノール樹脂、ロジン系樹脂やその水添化合物、ロジンフェノール樹脂、ポリビニルアルキルエーテル、ポリアミド樹脂、ポリオレフィン樹脂、ポリエステル樹脂、シクロヘキサノン系樹脂などの定着剤、pH調整剤、ベンゾトリアゾール、トリルトリアゾール、ジシクロヘキシルアンモニウムナイトライト、ジイソプロピルアンモニウムナイトライト、およびサポニンなどの防錆剤、尿素、アニオン系、カチオン系、ノニオン系、両性等の各種界面活性剤、ポリビニルアルコール、ポリビニルピロリドンなどの水溶性樹脂からなる顔料分散剤、還元又は非還元デンプン加水分解物、トレハロース等の二糖類、オリゴ糖、ショ糖、サイクロデキストリン、ぶどう糖、デキストリン、ソルビット、マンニット、およびピロリン酸ナトリウムなどの湿潤剤、エチレンジアミン四酢酸およびその塩等のキレート剤、防腐剤、気泡抑制剤、気泡吸収剤などの添加剤を用いることができる。
(others)
Moreover, the water-based ink composition can use the following additives as needed.
Specifically, extenders such as kaolin, talc, mica, clay, bentonite, calcium carbonate, aluminum hydroxide, sericite, and potassium titanate, methanol, ethanol, 1-propanol, 2-propanol, butanol, and ethylene glycol. , alcohols or glycols such as diethylene glycol, triethylene glycol, polyethylene glycol, propylene glycol, dipropylene glycol, tripropylene glycol, polypropylene glycol, glycerin, diglycerin, and polyglycerin, polyolefin resins, acrylic resins, nylon resins, silicone resins, Resin particles made of urethane resin and fluorine resin, acrylic resin, urethane resin, styrene-butadiene resin, alkyd resin, sulfonamide resin, maleic acid resin, polyvinyl acetate resin, ethylene vinyl acetate resin, vinyl chloride-vinyl acetate resin, Copolymer of styrene and maleic acid ester, styrene-acrylonitrile resin, cyanate-modified polyalkylene glycol, ester gum, xylene resin, urea resin, urea aldehyde resin, phenol resin, alkylphenol resin, terpene phenol resin, rosin resin and its Fixing agents such as hydrogenated compounds, rosin phenol resins, polyvinyl alkyl ethers, polyamide resins, polyolefin resins, polyester resins, cyclohexanone resins, pH adjusters, benzotriazole, tolyltriazole, dicyclohexylammonium nitrite, diisopropylammonium nitrite, and Rust inhibitors such as saponin, various surfactants such as urea, anionic, cationic, nonionic, and amphoteric surfactants, pigment dispersants composed of water-soluble resins such as polyvinyl alcohol and polyvinylpyrrolidone, and reduced or non-reduced starch hydrolysates , disaccharides such as trehalose, wetting agents such as oligosaccharides, sucrose, cyclodextrin, glucose, dextrin, sorbitol, mannite, and sodium pyrophosphate, chelating agents such as ethylenediaminetetraacetic acid and its salts, preservatives, and foam inhibitors. Additives, such as agents, foam absorbers, etc., can be used.

水性インキ組成物の表面張力は、20℃下において、20~40mN/mが好ましく、22~38mN/mがより好ましい。表面張力が上記数値範囲内であれば、非浸透面上における筆跡形成性を良好にするとともに、紙面において、筆跡の滲みや紙面裏抜けを抑えつつ筆跡の乾燥性を良好とすることができる。また、筆跡カスレ・中抜けなどを抑制して、筆記性を向上させることができる。
なお、表面張力は、20℃環境下において、協和界面科学株式会社製の表面張力計測器を用い、白金プレートを用いて、垂直平板法によって測定して求められる。
The surface tension of the water-based ink composition is preferably 20-40 mN/m, more preferably 22-38 mN/m at 20°C. If the surface tension is within the above numerical range, it is possible to improve the handwriting formability on the non-permeable surface, and to improve the drying property of the handwriting while suppressing bleeding and strike-through of the handwriting on the paper surface. In addition, the writability can be improved by suppressing faint handwriting, voids in the handwriting, and the like.
The surface tension is measured by the vertical plate method using a platinum plate using a surface tension measuring instrument manufactured by Kyowa Interface Science Co., Ltd. in a 20° C. environment.

水性インキ組成物は、従来知られている任意の方法により製造することができる。具体的には、前記各成分を必要量配合し、プロペラ攪拌、ホモディスパー、またはホモミキサーなどの各種攪拌機やビーズミルなどの各種分散機などにて混合し、製造することができる。 The water-based ink composition can be produced by any conventionally known method. Specifically, the necessary amount of each of the above components is blended and mixed with various stirrers such as a propeller stirrer, a homodisper, or a homomixer, and various dispersers such as a bead mill.

(筆記具)
水性インキ組成物は、ペン先、インキ充填機構、インキ充填機構に充填されたインキをペン先へ供給するためのインキ供給機構を備えた、ボールペン、マーキングペン、および万年筆等の筆記具に収容される。
(writing implements)
The water-based ink composition is contained in a writing instrument such as a ballpoint pen, a marking pen, and a fountain pen, which includes a nib, an ink filling mechanism, and an ink supply mechanism for supplying the ink filled in the ink filling mechanism to the nib. .

ペン先としては、チップ本体のボールハウス(ボール抱持室)にボールを回転自在に抱持したボールペンチップの他、繊維チップ、フェルトチップ、ならびにプラスチックチップなどのペン芯、および金属製の万年筆用のペン先などを好ましく用いることができる。 Pen nibs include a ball-point pen tip that rotatably holds a ball in the ball house (ball holding chamber) of the tip body, as well as pen cores such as fiber tips, felt tips, and plastic tips, and metal fountain pens. can be preferably used.

ボールペンチップは、先端縁の内壁にボールを押圧するコイルスプリングを配設することによってボールペンチップ先端のシール性を保ち、チップ先端から水の蒸発を防いでインキ増粘を抑制しやすくすることで、ドライアップ性能向上をしやすくなるため、より好ましく用いることが可能である。 The tip of the ballpoint pen has a coil spring that presses the ball on the inner wall of the tip edge to keep the tip of the ballpoint pen tip sealed, preventing water from evaporating from the tip tip and making it easier to suppress ink thickening. Since it becomes easy to improve dry-up performance, it can be used more preferably.

また、ボールの材質は特に限定されるものではないが、タングステンカーバイドを主成分とする超硬合金や、ステンレス、炭化珪素、アルミナ、ジルコニアおよび窒化珪素などを例示することができる。 The material of the ball is not particularly limited, but examples include cemented carbide containing tungsten carbide as a main component, stainless steel, silicon carbide, alumina, zirconia, and silicon nitride.

筆記具のインキ充填機構は、水性インキ組成物を直に充填する構成のものであってもよく、水性インキ組成物を充填することのできるインキ収容体またはインキ吸蔵体を備えるものであってもよい。
筆記具が水性インキ組成物を直に充填する構成のものである場合、顔料の再分散を容易とするために、インキ収容体にはインキを攪拌する攪拌ボールなどの攪拌体を内蔵することが好ましい。前記攪拌体の形状としては、球状体、棒状体などが挙げられる。攪拌体の材質は特に限定されるものではないが、具体例として、金属、セラミック、樹脂、硝子などを挙げることができる。
また、筆記具が水性インキ組成物を充填することのできるインキ吸蔵体を備えるものである場合は、インキ吸蔵体は、撚り合わせた繊維を用いてなる繊維集束体が好ましい。
The ink filling mechanism of the writing instrument may be configured to directly fill with the water-based ink composition, or may have an ink container or ink occlusion body capable of being filled with the water-based ink composition. .
When the writing instrument is configured to be filled directly with the water-based ink composition, it is preferable that the ink containing body incorporates a stirrer such as a stirrer ball for stirring the ink in order to facilitate the redispersion of the pigment. . Examples of the shape of the stirring body include a spherical body and a rod-shaped body. The material of the stirrer is not particularly limited, but specific examples include metals, ceramics, resins, and glass.
In addition, when the writing instrument has an ink occluding body that can be filled with the water-based ink composition, the ink occluding body is preferably a fiber bundle made of twisted fibers.

本発明の筆記具の出没機構は、特に限定されず、ペン先を覆うキャップを備えたキャップ式、ノック式、回転式およびスライド式などが挙げられる。また、軸筒内にペン先を収容可能な出没式であってもよい。 The retracting mechanism of the writing instrument of the present invention is not particularly limited, and includes a cap type provided with a cap covering the pen tip, a knock type, a rotating type, a sliding type, and the like. Moreover, it may be of a retractable type in which the pen tip can be accommodated in the barrel.

また、筆記具におけるインキ供給機構についても特に限定されるものではなく、例えば、(1)繊維束などからなるインキ誘導芯をインキ流量調節部材として備え、水性インキ組成物をペン先に供給する機構、(2)櫛溝状のインキ流量調節部材を備え、これを介在させ、水性インキ組成物をペン先に供給する機構、(3)多数の円盤体が櫛溝状の間隔を開け並列配置され、前記円盤体を軸方向に縦貫するスリット状のインキ誘導溝及び該溝より太幅の通気溝が設けられ、軸心にインキ貯蔵部からペン先へインキを誘導するためのインキ誘導芯が配置されてなるペン芯を介してインキ組成物をペン先へ誘導する機構、(4)弁機構によるインキ流量調節部材を備え、水性インキ組成物をペン先に供給する機構、および(5)ペン先を具備したインキ収容体または軸筒より、水性インキ組成物を直接、ペン先に供給する機構などを挙げることができる。
ペン先を具備したインキ収容体としては、前記ボールペンチップを先端に具備し、後端にグリース等の粘稠液体からなるインキ逆流防止体を充填したインキレフィルであっても良い。
In addition, the ink supply mechanism of the writing instrument is not particularly limited. For example, (1) a mechanism that includes an ink guide core made of a fiber bundle or the like as an ink flow rate control member and supplies a water-based ink composition to the pen tip; (2) A mechanism having a comb groove-shaped ink flow rate adjusting member interposed therebetween to supply a water-based ink composition to the pen tip, (3) A large number of disc bodies arranged in parallel with a comb groove-shaped interval, A slit-shaped ink guide groove that extends through the disk in the axial direction and a ventilation groove wider than the groove are provided, and an ink guide core for guiding ink from the ink reservoir to the pen tip is arranged at the center of the shaft. (4) a mechanism for supplying the water-based ink composition to the pen tip, provided with an ink flow control member by a valve mechanism; and (5) the pen tip. A mechanism for directly supplying the water-based ink composition to the nib from the provided ink container or barrel can be mentioned.
The ink containing body having the pen tip may be an ink refill having the tip of the ball-point pen at the front end and filled with an ink backflow preventing body made of viscous liquid such as grease at the rear end.

インキ組成物を収容する筆記具は、前記したペン先、インキ充填機構、ペン先出没機構、およびインキ供給機構の中から各部材を適宜選択して構成することが可能であり、いずれも好ましく用いることができる。 The writing instrument containing the ink composition can be configured by appropriately selecting each member from the above-described pen tip, ink filling mechanism, pen tip retraction mechanism, and ink supply mechanism, and all of them are preferably used. can be done.

(実施例1)
下記原材料および配合量にて、室温で1時間攪拌混合することにより、水性インキ組成物を得た。
得られた水性インキ組成物の表面張力を、表面張力計測器(20℃環境下、垂直平板法、協和界面科学株式会社製)により測定したところ、27mN/mであった。
・青色染料 5質量%
(商品名:アシッドブルーPG、住友化学工業株式会社製)
・ポリシロキサン系界面活性剤A 0.5質量%
(商品名:TEGO Twin4000、エボニックジャパン株式会社製)
・ジエチレングリコール 10質量%
・リン酸エステル系界面活性剤
(ポリオキシエチレンスチレン化フェニルエーテルリン酸エステル、商品名:プライサーフAL、第一工業製薬株式会社製)
・トリエタノールアミン 1質量%
・防腐剤(石炭酸) 0.3質量%
・水 残部
(Example 1)
A water-based ink composition was obtained by stirring and mixing the following raw materials and blending amounts at room temperature for 1 hour.
The surface tension of the obtained water-based ink composition was measured with a surface tension measuring instrument (at 20° C., vertical plate method, manufactured by Kyowa Interface Science Co., Ltd.) and found to be 27 mN/m.
・Blue dye 5% by mass
(Product name: Acid Blue PG, manufactured by Sumitomo Chemical Co., Ltd.)
・ Polysiloxane-based surfactant A 0.5% by mass
(Product name: TEGO Twin4000, manufactured by Evonik Japan Co., Ltd.)
・Diethylene glycol 10% by mass
・ Phosphate ester-based surfactant (polyoxyethylene styrenated phenyl ether phosphate, trade name: Plysurf AL, manufactured by Daiichi Kogyo Seiyaku Co., Ltd.)
・ Triethanolamine 1% by mass
・Preservative (carbolic acid) 0.3% by mass
・Remaining water

(実施例2~4、比較例1~4)
実施例1に対して、配合する成分の種類や添加量を表1に示したとおりに変更して、実施例2~4、比較例1~4の水性インキ組成物を得た。
(Examples 2-4, Comparative Examples 1-4)
With respect to Example 1, water-based ink compositions of Examples 2 to 4 and Comparative Examples 1 to 4 were obtained by changing the types and amounts of components to be blended as shown in Table 1.

水性インキ組成物について、表面張力計測器(垂直平板法、協和界面科学株式会社製)を用いて、20℃における表面張力を、白金プレートを用いて、垂直平板法によって測定した。 For the water-based ink composition, the surface tension at 20° C. was measured by the vertical plate method using a platinum plate using a surface tension measuring instrument (vertical plate method, manufactured by Kyowa Interface Science Co., Ltd.).

上記実施例で使用した材料の詳細は以下の通りである。
(1)青色染料(商品名:アシッドブルーPG、住友化学工業株式会社製)
(2)青色顔料分散液(24質量%水分散体、商品名:Sandye Super Blue GLL-E、山陽色素株式会社製)
(3)赤色顔料分散液(21.5質量%水分散体、商品名:Sandye Super Pink FBL、山陽色素株式会社製)
(4)熱変色性カプセル顔料
以下の手順で調整された可逆熱変色性マイクロカプセル顔料である。
(可逆熱変色性マイクロカプセル顔料の調整手順)
1. (イ)成分として2-(ジブチルアミノ)-8-(ジペンチルアミノ)-4-メチル-スピロ[5H-[1]ベンゾピラノ[2,3-g]ピリミジン-5,1′(3′H)-イソベンゾフラン]-3-オン1.0部、(ロ)成分として4,4′-(2-エチルヘキサン-1、1-ジイル)ジフェノール3.0部、2,2-ビス(4′-ヒドロキシフェニル)-ヘキサフルオロプロパン5.0部、(ハ)成分としてカプリン酸4-ベンジルオキシフェニルエチル50.0部からなる色彩記憶性を有する可逆熱変色性組成物を内包した可逆熱変色性マイクロカプセル顔料懸濁液を得た。
2.前記懸濁液を遠心分離して 熱変色性マイクロカプセル顔料(1)を単離した。
前記マイクロカプセル顔料の平均粒子径は2.0μm、完全消色温度は58℃であり、完全発色温度は-20℃であり、温度変化によりピンク色から無色に変色する。
3.前記マイクロカプセル顔料を-20℃以下に冷却してマイクロカプセル顔料をピンク色に発色させた。
(5)ポリシロキサン系界面活性剤A(商品名:TEGO Twin4000、有効成分100%、エボニックジャパン株式会社製)
(6)ポリシロキサン系界面活性剤B(商品名:TEGO Twin4100、有効成分100%、エボニックジャパン株式会社製)
(7)ポリオキシエチレンフィトステロール(商品名:NIKKOL BPS-30、有効成分100%、日光ケミカルズ株式会社製)
(8)リン酸エステル系界面活性剤(ポリオキシエチレンスチレン化フェニルエーテルリン酸エステル、商品名:プライサーフAL、有効成分100%、第一工業製薬株式会社製)
(9)キサンタンガム(商品名:ケルザン、三晶株式会社製)
Details of the materials used in the above examples are as follows.
(1) Blue dye (trade name: Acid Blue PG, manufactured by Sumitomo Chemical Co., Ltd.)
(2) Blue pigment dispersion (24% by mass aqueous dispersion, trade name: Sandye Super Blue GLL-E, manufactured by Sanyo Color Co., Ltd.)
(3) Red pigment dispersion (21.5% by mass aqueous dispersion, trade name: Sandye Super Pink FBL, manufactured by Sanyo Color Co., Ltd.)
(4) Thermochromic Capsule Pigment A reversible thermochromic microcapsule pigment prepared by the following procedure.
(Preparation procedure for reversible thermochromic microcapsule pigment)
1. (a) Component 2-(dibutylamino)-8-(dipentylamino)-4-methyl-spiro[5H-[1]benzopyrano[2,3-g]pyrimidine-5,1′(3′H )-isobenzofuran]-3-one 1.0 parts, 4,4′-(2-ethylhexane-1,1-diyl)diphenol 3.0 parts as component (b), 2,2-bis(4 ′-Hydroxyphenyl)-hexafluoropropane 5.0 parts, reversible thermochromic composition containing 50.0 parts of 4-benzyloxyphenylethyl caprate as component (c) and having color memory property. A liquid microcapsule pigment suspension was obtained.
2. The suspension was centrifuged to isolate thermochromic microcapsule pigment (1).
The microcapsule pigment has an average particle diameter of 2.0 μm, a complete decolorization temperature of 58° C., and a complete color development temperature of −20° C. The color changes from pink to colorless depending on the temperature change.
3. The microcapsule pigment was cooled to -20°C or lower to develop a pink color.
(5) Polysiloxane-based surfactant A (trade name: TEGO Twin 4000, 100% active ingredient, manufactured by Evonik Japan Co., Ltd.)
(6) Polysiloxane-based surfactant B (trade name: TEGO Twin 4100, 100% active ingredient, manufactured by Evonik Japan Co., Ltd.)
(7) Polyoxyethylene phytosterol (trade name: NIKKOL BPS-30, active ingredient 100%, manufactured by Nikko Chemicals Co., Ltd.)
(8) Phosphate ester surfactant (polyoxyethylene styrenated phenyl ether phosphate, trade name: Plysurf AL, 100% active ingredient, manufactured by Daiichi Kogyo Seiyaku Co., Ltd.)
(9) Xanthan gum (trade name: Kelzan, manufactured by Sansho Co., Ltd.)

調製した水性インキ組成物を筆記具に収容し、下記の通り、評価を行った。得られた結果は表2に記載したとおりであった。
なお、評価試験では、以下のような筆記具を作成し試験に用いた。
ボールペンA:ボール外径が0.5mmの超硬合金製ボールを回転自在に抱持する金属製ボールペンチップのペン先と、インキ組成物を直詰め可能なインキ充填機構と、前記ペン先と前記インキ充填機構との間に介在し、多数の円盤体(ABS樹脂製)が櫛溝状の間隔を開け並列配置され、前記円盤体を軸方向に縦貫するスリット状のインキ誘導溝及び該溝より太幅の通気溝が設けられ、軸心にインキ貯蔵部からペン先へインキを誘導するためのインキ誘導芯(ポリアセタール樹脂製インキ誘導芯とポリエステル繊維製インキ誘導芯との連結芯)が配置されてなるペン芯を介してインキ組成物をペン先へ誘導する機構とを備えたボールペン(株式会社パイロットコーポレーション製、商品名:ハイテックポイントV5グリップ)に実施例1~2、比較例1~2で得られたインキ組成物を収容した。
ボールペンB:インキ収容筒の先端にボール径が0.5mmのボールを回転自在に抱持した金属製ボールペンチップを合成樹脂製チップホルダーに介して具備したインキ収容筒内(ポリプロピレン製)に実施例3~4、比較例3~4で作製したインキ組成物を充填し、後端に粘稠液体からなるインキ逆流防止体を充填したレフィルを(株)パイロットコーポレーション製のゲルインキボールペン(商品名:Hi-Tec-05)に装着した。
The prepared water-based ink composition was placed in a writing instrument and evaluated as follows. The results obtained were as described in Table 2.
In addition, in the evaluation test, the following writing instruments were prepared and used for the test.
Ball-point pen A: A metal ball-point pen tip that rotatably holds a cemented carbide ball with an outer diameter of 0.5 mm, an ink filling mechanism capable of directly filling an ink composition, the pen tip and the A large number of discs (made of ABS resin) are interposed between the ink filling mechanism and arranged in parallel at intervals of comb grooves, and slit-shaped ink guide grooves axially extend through the discs and from the grooves. A wide ventilation groove is provided, and an ink guide core (a core connecting a polyacetal resin ink guide core and a polyester fiber ink guide core) for guiding ink from the ink reservoir to the pen tip is arranged at the center of the shaft. A ballpoint pen (manufactured by Pilot Corporation, trade name: Hitech Point V5 Grip) equipped with a mechanism for guiding the ink composition to the nib through a pen core composed of The resulting ink composition was contained.
Ball-point pen B: Inside an ink container (made of polypropylene), a metal ball-point pen tip with a ball having a ball diameter of 0.5 mm rotatably held at the tip of the ink container is inserted through a synthetic resin tip holder. 3 to 4 and Comparative Examples 3 to 4, and a refill filled with an ink backflow preventer made of a viscous liquid at the rear end was used as a gel ink ballpoint pen manufactured by Pilot Corporation (trade name: Hi -Tec-05).

(筆跡乾燥性の評価)
前記筆記具で文字書き(筆記文字:小諸なる)を行い、筆記から3秒後に筆跡を紙(製品名:JKワイパー150―S、日本製紙クレシア株式会社製)で擦過した時のインキ組成物の筆跡周辺への広がりを目視により観察した。なお、筆記試験用の媒体として、白紙(旧JIS P3210 筆記用紙A)を用いた。
〇:筆跡周辺にインキが広がった形跡は確認されない。
×:筆跡周辺におけるインキの広がりが確認される。
(Evaluation of handwriting dryness)
A handwriting of the ink composition when writing a character (written character: Komoro Naru) with the writing instrument and rubbing the handwriting with paper (product name: JK Wiper 150-S, manufactured by Nippon Paper Crecia Co., Ltd.) 3 seconds after writing. The spread to the periphery was visually observed. Blank paper (former JIS P3210 writing paper A) was used as a medium for the writing test.
◯: No trace of ink spread around the handwriting is observed.
x: Spreading of the ink around the handwriting is confirmed.

(インキの紙面裏抜け性の評価)
前記(筆跡乾燥性の評価)で形成した筆跡の紙面裏面部分を観察し、インキが裏抜けした形跡の有無を目視で確認した。
〇:裏抜けは確認されない。
×:裏抜けが確認される。
(Evaluation of ink strike-through property on paper)
The back surface portion of the handwriting formed in the above (evaluation of handwriting drying property) was observed to visually confirm the presence or absence of traces of ink strike-through.
◯: Strike-through is not observed.
x: strike-through is confirmed.

(非浸透面への筆記性の評価)
前記筆記具により、アート紙(商品名:アート紙90K、株式会社活英社製)に筆記を行い、筆跡を目視により観察した。
〇:線トビやカスレがなく、鮮明である。筆跡の視認性は良好である。
×:線トビやカスレが確認され、筆跡の視認性が悪い。
(Evaluation of writing ability on non-permeable surface)
Art paper (trade name: Art Paper 90K, manufactured by Katsueisha Co., Ltd.) was written with the writing instrument, and handwriting was visually observed.
◯: Clear with no broken lines or faint lines. Visibility of handwriting is good.
x: Broken lines and blurred lines are observed, and the visibility of the handwriting is poor.

(インキ吐出性)
前記筆記具を自動筆記試験機に装着して筆記不能になるまで螺旋状の丸を連続筆記し、筆跡および筆記不能となった筆記具のインキ残量を目視で確認した。
なお、前記試験機は、筆記荷重50g、筆記角度70°、筆記速度4m/分の条件で使用した。
〇:筆記具内のインキ残りは確認されない(筆記具内のインキを消費しきった)。
筆記当初から筆記終了までカスレ、線トビがない、均一な筆跡が形成された。
△:筆記具内のインキ残りは確認されない。筆跡の所々にカスレや線トビ、筆跡濃度が低い部分が確認される。
×:筆記具内にインキ残りが確認される(筆記具内のインキを消費しきれなかった)。
(Ink ejection property)
The writing instrument was attached to an automatic writing tester, and spiral circles were continuously written until the writing instrument became unwritable, and the handwriting and remaining amount of ink on the writing instrument that became unwritable were visually confirmed.
The tester was used under conditions of a writing load of 50 g, a writing angle of 70°, and a writing speed of 4 m/min.
◯: No ink remaining in the writing instrument was confirmed (the ink in the writing instrument was completely consumed).
From the beginning of writing to the end of writing, a uniform handwriting was formed without faintness or broken lines.
Δ: No ink residue was observed in the writing instrument. In some places in the handwriting, faint lines, broken lines, and parts with low handwriting density are confirmed.
x: Ink remaining in the writing instrument was confirmed (the ink in the writing instrument could not be completely consumed).

(インキの経時安定性)
各インキ組成物をガラス瓶に封入し、50℃環境下に30日間保管した後、前記ガラス瓶を室温下で放冷し、放冷後のインキの状態を目視で観察した。
〇:50℃環境下で保管する前と比較して変化なし。インキの異常は確認されない。
×:凝集物や析出物が確認される。
(Stability of ink over time)
Each ink composition was sealed in a glass bottle and stored in a 50° C. environment for 30 days, after which the glass bottle was allowed to cool to room temperature and the state of the ink after cooling was visually observed.
◯: No change compared to before storage in the 50° C. environment. No abnormality of the ink is confirmed.
x: Aggregates and precipitates are observed.

(筆記具の経時安定性)
紙面への筆記で筆跡にカスレ線トビが生じないことを確認した前記筆記具を50℃環境下に30日間保管した後、室温下で放冷し、放冷後の筆跡形成性を目視で確認した。なお、筆記試験用の媒体として、白紙(旧JIS P3210 筆記用紙A)を用いた。
〇:50℃環境下で保管する前と比較して変化なし。筆跡は、カスレや線トビがなく、鮮明である。
×:50℃環境下で保管する前と比較して、悪化した。筆跡のカスレや線トビが確認されるか、若しくはインキを消費しきる前に筆記不能になった。
(Stability of writing instrument over time)
After confirming that the writing on the paper does not cause fading lines in the handwriting, the writing instrument was stored in an environment of 50° C. for 30 days, allowed to cool at room temperature, and the handwriting formation after cooling was visually confirmed. . Blank paper (former JIS P3210 writing paper A) was used as a medium for the writing test.
◯: No change compared to before storage in the 50° C. environment. The handwriting is clear without faint lines or broken lines.
x: worsened compared to before storage in a 50°C environment. Either faint lines or broken lines in the handwriting were confirmed, or the writing became impossible before the ink was completely consumed.

Figure 0007241661000009
Figure 0007241661000009

Figure 0007241661000010
Figure 0007241661000010

Claims (4)

着色材と水と界面活性剤とを含有し、前記界面活性剤が下式(1)で示されるポリシロキサン系界面活性剤である、筆記具用水性インキ組成物。
Figure 0007241661000011
式中aは1~500の整数、bは0~10の整数を示す。Rはアルキル基、またはアリール基を示す。R2a、R2bは下記(A)、(B)、(C)、(D)の内の何れかの置換基で示され、R2a、R2bの内、少なくとも一つは(A)である。[但し、b=0の場合はR2bの内の少なくとも一つが(A)である。]
(A)
Figure 0007241661000012
式中cは1~20の整数、dは0~50の整数、eは0~50の整数を示す。Rは水素原子またはアルキル基を示す。Rは水素原子、アルキル基、アシル基の何れかを示す。
(B)
Figure 0007241661000013
式中fは2~20の整数を示す。Rは水素原子。アルキル基、アシル基、ジメチルプロピル骨格を有するエーテル基の何れかを示す。
(C)
Figure 0007241661000014
式中gは2~6の整数、hは2~20の整数、iは1~50の整数、jは0~10の整数、kは0~10の整数を示す。Rは水素原子、アルキル基、アシル基の何れかを示す。
(D)アルキル基またはアリール基
A water-based ink composition for writing instruments, comprising a coloring agent, water and a surfactant, wherein the surfactant is a polysiloxane-based surfactant represented by the following formula (1).
Figure 0007241661000011
In the formula, a is an integer of 1-500 and b is an integer of 0-10. R 1 represents an alkyl group or an aryl group. R 2a and R 2b are represented by any one of the following substituents (A), (B), (C) and (D), and at least one of R 2a and R 2b is (A) be. [However, when b=0, at least one of R2b is (A). ]
(A)
Figure 0007241661000012
In the formula, c is an integer of 1-20, d is an integer of 0-50, and e is an integer of 0-50. R3 represents a hydrogen atom or an alkyl group. R4 represents a hydrogen atom, an alkyl group, or an acyl group.
(B)
Figure 0007241661000013
In the formula, f represents an integer of 2-20. R5 is a hydrogen atom. It represents either an alkyl group, an acyl group, or an ether group having a dimethylpropyl skeleton.
(C)
Figure 0007241661000014
In the formula, g is an integer of 2-6, h is an integer of 2-20, i is an integer of 1-50, j is an integer of 0-10, and k is an integer of 0-10. R6 represents a hydrogen atom, an alkyl group, or an acyl group.
(D) an alkyl group or an aryl group
前記ポリシロキサン系界面活性剤の含有量が、前記水性インキ組成物全質量に対して0.01~5質量%である、請求項1に記載の水性インキ組成物。 2. The water-based ink composition according to claim 1, wherein the content of said polysiloxane-based surfactant is 0.01 to 5% by mass with respect to the total mass of said water-based ink composition. 表面張力が20~40mN/mである、請求項1または2に記載の水性インキ組成物。 3. The aqueous ink composition according to claim 1, which has a surface tension of 20 to 40 mN/m. 請求項1~3のいずれか1項に記載の水性インキ組成物を収容した筆記具。 A writing instrument containing the water-based ink composition according to any one of claims 1 to 3.
JP2019194495A 2019-10-25 2019-10-25 Aqueous ink composition for writing instrument and writing instrument using the same Active JP7241661B2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2019194495A JP7241661B2 (en) 2019-10-25 2019-10-25 Aqueous ink composition for writing instrument and writing instrument using the same

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2019194495A JP7241661B2 (en) 2019-10-25 2019-10-25 Aqueous ink composition for writing instrument and writing instrument using the same

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2021066835A JP2021066835A (en) 2021-04-30
JP7241661B2 true JP7241661B2 (en) 2023-03-17

Family

ID=75636771

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2019194495A Active JP7241661B2 (en) 2019-10-25 2019-10-25 Aqueous ink composition for writing instrument and writing instrument using the same

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP7241661B2 (en)

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2017168817A1 (en) 2016-03-31 2017-10-05 株式会社Dnpファインケミカル Ink composition for ink-jet recording, ink set for ink-jet recording, ink cartridge, and process for producing printed matter
WO2018181528A1 (en) 2017-03-31 2018-10-04 株式会社Dnpファインケミカル Receptive solution, ink set containing said receptive solution and method for producing printed material using ink set
JP2019065246A (en) 2017-10-05 2019-04-25 株式会社リコー White ink, ink set, method of manufacturing printed matter, and liquid discharge device

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2017168817A1 (en) 2016-03-31 2017-10-05 株式会社Dnpファインケミカル Ink composition for ink-jet recording, ink set for ink-jet recording, ink cartridge, and process for producing printed matter
WO2018181528A1 (en) 2017-03-31 2018-10-04 株式会社Dnpファインケミカル Receptive solution, ink set containing said receptive solution and method for producing printed material using ink set
JP2019065246A (en) 2017-10-05 2019-04-25 株式会社リコー White ink, ink set, method of manufacturing printed matter, and liquid discharge device

Also Published As

Publication number Publication date
JP2021066835A (en) 2021-04-30

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP6316809B2 (en) Temperature-sensitive color-change color memory composition and temperature-sensitive color-change color memory microcapsule pigment containing the same
JP2008155624A (en) Frictional element and writing utensil using it, and writing utensil set
EP3103853B1 (en) Thermochromic color-memory composition and thermochromic color-memory microcapsule pigment encapsulating the same
JPWO2012046837A1 (en) Temperature-sensitive color-change color memory composition and temperature-sensitive color-change color memory microcapsule pigment containing the same
JP6517217B2 (en) Thermochromic color memory composition and thermochromic color memory microcapsule pigment containing the same
JP6077358B2 (en) Water-based ink composition for thermochromic ballpoint pen and ballpoint pen incorporating the same
JP2023033650A (en) writing instrument
JPWO2018155583A1 (en) Thermochromic color memory composition and thermochromic color memory microcapsule pigment containing the same
JP7145605B2 (en) writing instrument
JP7241661B2 (en) Aqueous ink composition for writing instrument and writing instrument using the same
JP2004149726A (en) Polychromatic and color-changing water-based ink composition for writing utensil and ballpoint pen using the composition
JP2011016918A (en) Reversibly thermochromic aqueous ink composition for ball-point pen and ball-point pen containing the same
JP7210264B2 (en) Water-based ink composition for writing instruments
JP2015036391A (en) Thermally decolorable ink composition for writing material and writing material containing the composition
JP6896403B2 (en) Erasing writing tool
JP2010115781A (en) Refill for composite ball point pen and composite ball point pen accommodating the refill
JP2020045437A (en) Thermochromic ink composition for writing instruments and writing instrument including the same
JP7220560B2 (en) Aqueous ink composition for writing instrument and writing instrument containing same
JP2020002292A (en) Ballpoint pen
JP2011068702A (en) Water-based ink composition for writing utensil, and writing utensil built-in with the same
WO2023095614A1 (en) Aqueous ink composition for writing utensil and writing utensil accommodating same
JP7408318B2 (en) Ballpoint pen refills and ballpoint pens
JP2018009165A (en) Thermochromic ink composition for ball point pen and ball point pen containing the same
WO2024048331A1 (en) Multi-core writing implement
JP2010247465A (en) Writing utensil

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20220803

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20230222

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20230228

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20230307

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 7241661

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150